【正文】 ? 種子擴(kuò)大培養(yǎng)階段 : 一級種子：在原種活化的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)； ? 二級種子：一級種子與發(fā)酵罐之間加入的繁殖罐 ，種子液量為發(fā)酵液總量的 5— 10%。 ? （ 三 ） 微生物發(fā)酵的類型 ? 固態(tài)發(fā)酵 —— 好氣 、 厭氣； ? 液態(tài)發(fā)酵 —— 好氣 、 厭氣； 五 、 微生物發(fā)酵的工藝過程 （ 一 ） 工藝過程 ? 菌種階段：做好菌種的保藏 ， 防止優(yōu)良性狀的衰退 ，防止雜菌的污染 。 四 、 微生物發(fā)酵的發(fā)展概況： （ 一 ） 微生物發(fā)酵大事記 ? 1680年：顯微鏡的發(fā)明和微生物的發(fā)現(xiàn)； ? 1857年：證明了發(fā)酵是由于微生物的作用； ? 1897年：證明發(fā)酵是酶的作用； ? 1905年：利用固體培養(yǎng)基分離培養(yǎng)微生物； ? 1929年：青霉素的發(fā)現(xiàn) ， 化學(xué)工程的進(jìn)步 ， 酶化學(xué)的進(jìn)步； ? 進(jìn)入二十世紀(jì)后： ? 50年代：生物化學(xué)和微生物遺傳學(xué)的進(jìn)步； ? 60年代：石油微生物的研究； ? 70年代：分子生物學(xué) 、 細(xì)胞工程 、 酶工程 、 分子育種等的發(fā)展 。 他的主要內(nèi)容包括： ? ① 工業(yè)生產(chǎn)菌種的選育； ? ② 最佳發(fā)酵條件的選擇和控制； ? ③ 生化反應(yīng)器 （ 發(fā)酵罐 ） 的設(shè)計(jì)； ? ④ 產(chǎn)品的分離 、 提取和精制等過程； ? 發(fā)酵工程的特點(diǎn) （ 與化學(xué)工程相比較 ） ： ? 一步生產(chǎn)； ? 采用的條件較溫和； ? 設(shè)備投資少； ? 原料便宜； ? 有害的副產(chǎn)物極少； ? 不足之處：發(fā)酵產(chǎn)物濃度低 ， 混有較多的異物 ， 提取 、 純化 、 精制工藝繁瑣 ， 從而提高了成本 。 三 、 微生物發(fā)酵工程的特點(diǎn) ? 發(fā)酵工程的內(nèi)容是隨著科學(xué)發(fā)展而不斷擴(kuò)大的 。 ? 如圖所示： 微 生 物 工 程 學(xué) 近二十年來 ， 由于微生物工程發(fā)生了革命性的變革 ， 不僅吸收了基因工程 、 細(xì)胞工程 、 固定化 、 連續(xù)化等新技術(shù) ， 而且擴(kuò)大領(lǐng)域到環(huán)保 、 可更新能源等方面 。 它的基礎(chǔ)仍是微生物發(fā)酵 ， 只是融合了基因工程 ， 固相菌 （ 酶 ） 和連續(xù)發(fā)酵等新技術(shù) ，從而推動了這個領(lǐng)域的向前發(fā)展 。 在發(fā)酵生產(chǎn)的同時 ， 也增強(qiáng)了生物化學(xué) 、微生物學(xué)和化學(xué)工程之間的聯(lián)系 。 從那時起 ， 發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展不僅限于抗生素的生產(chǎn) ， 還發(fā)展到許多有用的化工產(chǎn)品 ， 如有機(jī)酸 ， 多糖 ， 酶制劑 ，激素等 。 二 、 微生物發(fā)酵和生物工程學(xué) 當(dāng)今許多生物工程的生產(chǎn)方法都是起源于古老而傳統(tǒng)的發(fā)酵工業(yè) ， 例如：啤酒發(fā)酵 、 乳酸發(fā)酵 、 酒精發(fā)酵 、 醋酸發(fā)酵等 。 （ 二 ） 發(fā)酵的基礎(chǔ)：微生物 、 基因工程 、 固相菌 （ 酶 ） 、連續(xù)發(fā)酵 （ 生化反應(yīng)器的應(yīng)用 ） 。 在應(yīng)用微生物學(xué)中 ， 是指利用微生物生產(chǎn)人類所需要的代謝產(chǎn)物的過程稱為發(fā)酵 。 ?第一節(jié) 微生物發(fā)酵 一 、 發(fā)酵 （ 一 ） 概念 指電子供體和電子受體都是有機(jī)化合物的生物氧化作用 。 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步 ， 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用前景將更加廣闊 。 ? 微生物用于食品制造是人類利用微生物最早 ， 重要的方面 ， 在我國已有數(shù)千年的歷史 。 第十一章 微生物在食品制造中的應(yīng)用 ? 微生物與人類生活有著極其密切的聯(lián)系 ， 它們可以造福人類 ， 也會給人類帶來巨大的災(zāi)難 。 現(xiàn)在 ， 微生物工業(yè)已發(fā)展成為整個工業(yè)的一個重要組成部分 ， 被廣泛地用于制造食品 、 飼料 、 肥料 、 醫(yī)藥化工 、 冶金 、 紡織 、 污水處理等方面 。 人們在長期的實(shí)踐中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn) ， 利用微生物制造了種類繁多 、 營養(yǎng)豐富 、 風(fēng)味獨(dú)特的食品 。 總而言之 ， 微生物在工業(yè)上的應(yīng)用主要包括如下三個方面 : ?一 、 利用微生物的菌體和內(nèi)容物 ? 例如：酵母菌的應(yīng)用 ， 菌體蛋白 、 維生素 、 核酸等 . ?二 、 利用微生物產(chǎn)生的酶 ? 例如：淀粉酶 、 脂肪酶 、 蛋白酶等二十多種酶制劑 ?三 、 利用微生物的某些代謝產(chǎn)物 ? 例如：酒精 、 乳酸 、 檸檬酸 、 氨基酸 、 抗生素等 。 是微生物在嫌氧條件下分解有機(jī)物質(zhì)的過程 。 例如：酒精發(fā)酵 、 醋酸發(fā)酵 、 谷氨酸發(fā)酵 、 青霉素發(fā)酵等 ， 是指利用微生物生產(chǎn)酒精 、 醋酸 、 谷氨酸和青霉素的過程 ， 不管這種過程是在厭氧條件下 ， 還是在好氧條件下發(fā)生的統(tǒng)稱為發(fā)酵 。 （ 三 ） 發(fā)酵產(chǎn)品：傳統(tǒng)產(chǎn)品有啤酒 、 白酒 、 醋 、 酸奶等；單細(xì)胞蛋白 、 有機(jī)酸 、 多糖 、 酶制劑 、 激素等；利用微生物產(chǎn)生的生物活性物質(zhì)有細(xì)菌素 、 雙歧因子 、 抗生素等 。 ? 1929年抗生素 （ 青霉素 ） 的發(fā)現(xiàn)及繼之在 40年代大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用 ， 使發(fā)酵工藝有了非常大的進(jìn)步 。 現(xiàn)在 ， 發(fā)酵工業(yè)已在各國發(fā)展形成了巨大的工業(yè)門類 。 因此 ， 今天發(fā)展起來的生物工程學(xué)并非是一種突然的發(fā)現(xiàn) ， 也不是全新的學(xué)科 ， 而是早在幾十年前就已經(jīng)開始的 ， 開始了一個新的技術(shù)時代 。 而且與國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著密切的關(guān)系 。 因此 ， 微生物工程學(xué) （ 發(fā)酵工程學(xué) ） 是一門研究微生物的工業(yè)應(yīng)用和微生物發(fā)酵工藝的原理的科學(xué) 。 目前公認(rèn)的定義是： 利用微生物的某種特性 ， 通過現(xiàn)代化工程技術(shù)手段進(jìn)行工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的技術(shù) 。 另外 ，發(fā)酵的廢液 、 廢渣等富含有機(jī)物質(zhì) ， 需要處理 ， 否則會污染環(huán)境 。 ? （ 二 ） 生物工程 （ 新的生物技術(shù) ） 的內(nèi)容 ? 基因工程 ， 細(xì)胞工程 ， 酶工程 ， 發(fā)酵工程 ， 生物反應(yīng)器 。 菌種使用前的活化 ， 種子擴(kuò)大培養(yǎng)等 。 這里要求種子能夠產(chǎn)生大量的菌體 ， 而不是需要大量的目的產(chǎn)物 。 ? 發(fā)酵階段：主要階段 ， 這里要求必須嚴(yán)格控制條件 ，使其產(chǎn)生最大量的目的產(chǎn)物 。 加工處理的方法很多 ， 根據(jù)所需產(chǎn)品的不同而采取不同的方法 。 （ 二 ） 原料的選擇及前處理 ? 原料選擇： ? ① 資源豐富 、 容易收購 、 就地取材 、 便于運(yùn)輸 、 節(jié)省費(fèi)用； ? ② 符合質(zhì)量要求 、 價格低廉 、 降低成本； ? ③ 容易貯存 、 不易霉變； ? ④ 雜質(zhì)含量少 、 不含有害物 、 以保證產(chǎn)品質(zhì)量； ? 原料的前處理：主要爭對淀粉質(zhì)原料 ， 由于分子量大 ， 微生物不能直接利用 ， 須用酸或酶 （ 糖化作用 ）水解成簡單的糖類物質(zhì) 。 發(fā)酵過程注意事項(xiàng)： 防止污染 、 補(bǔ)氧補(bǔ)料 （ 糖 ） 、 溫度調(diào)節(jié) 、 調(diào)整 pH值 。 但是 ， 發(fā)酵菌菌體則只能在最適溫度范圍內(nèi)活動 。 這樣 ，一般可以采取灑水 、 開窗 、 翻動曲盤等方法來降低室溫和品溫 。 ? 通